手机外壳设计材料常识，教你如何解决跌落中壳体破裂问题

手机外壳设计材料常识，教你如何解决跌落中壳体破裂问题

数码产品设计中，手机设计是一个大热门类目，随着技术和网络的发展，手机设计可谓是日新月异，从小屏，黑白手机到现在的大屏，时尚彩色手机，换代，升级，迭代也刺激了产品设计师对于手机设计的把控，不管是外形设计还是结构设计对于设计师都提出了更高的设计要求。下面优概念工业设计就为大家带来手机外壳设计材料常识，同时教你如何解决跌落中壳体破裂问题，这里使用的方法是有限元分析解决法。

手机外壳四大件

手机外壳常用材料

手机外壳常用塑胶材料主要有PC、ABS和ABS+PC三大类。日本手机主要采用ABS+PC，甚至采用ABS做手机外壳，韩国几家手机制造商最早采用纯PC材料，主要采用ABS+PC材料，但最近一两年也推出适做手机外壳的PC材料，常用的例如HF-1023IM，CH1200HF等。

外壳四大件与结构设计

手机外壳通常由四大件组成：面壳(上前)、面支(上后)、背支(下前)、背壳(下后)和一些小件，如电池盖、按键、视窗、卡扣、防划条等组成。

这些组件在结构设计中需要充分考虑到互配性，以及与电路板和电池等部件的装配。在结构设计中需要考虑很多相关问题，如材料选用、内部结构、表面处理、加工手段、包装装潢等，具体有以下几点：

① 确定产品功能是否能实现，用户使用是否最佳。

②确定整个产品的生产工艺、检测手段，保证产品的可靠性。

③结构设计要尽量减小模具设计和制造的难度，提高注塑生产的效率，降低模具成本和生产成本。

④根据造型要求确定制造工艺是否能实现，包括模具制造、产品装配、外壳的喷涂、丝印、材质选择、须采购的零件供应等。

⑤ 要评审造型设计是否合理可靠，包括制造方法，塑件的出模方向、出模斜度、抽芯、结构强度，电路安装(和电子工程人员配合)等是否合理。

⑥进行具体的结构设计、确定每个零件的制造工艺。要注意塑件的结构强度、安装定位、紧固方式、产品变型、元器件的安装定位、安规要求，确定最佳装配路线。

有限元分析解决跌落中壳体破裂问题

现代CAD、CAE技术的日趋成熟，为手机设计带来了福音。手机是由上百个零配件组成，CAD技术可以确保快速3D建模完成上述产品设计环节；CAE技术可以对3D模型开展各类力学性能仿真计算，模拟实物测试；还可以模拟注塑过程，对模具设计的性能进行评估，帅选出优秀的模具方案。

通过CAE仿真模拟，可以给出外壳在不同外加载荷条件下的结构性能，检查复杂手机模型的结构、部件变形及材料失效处，进行原因分析，提出并实施优化方案。仿真分析可以有效地避免过多的打样试验，可以丰富测试内容，并极大地缩短研发周期，最终成功地将产品推向市场。

仿真分析

从以上云图可以看出，手机壳体在跌落过程中应变较大(灰色区域)，有断裂风险。

实测结果

实际测试结果也证实了仿真的结果，在拐角处出现了破损。

设计变更

依据有限元分析结果可以采用修改外形或加厚易破损位置壳体厚度等手段来降低甚至避免破损风险。

手机产品的复杂程度比较高，外型设计有一定难度，外壳成型中常常遇到缝合线、翘曲、和短射等问题，使新产品之设计开发周期压缩受阻。合理运用CAE技术与工程经验相结合，可以有效地解决一些技术上的难点和问题，降低开发成本，缩短开发周期，从而提升产品的市场竞争力。